現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有哪些應(yīng)用?現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用范圍介紹!
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一、現(xiàn)場(chǎng)總線
現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是自動(dòng)化系統(tǒng)中一種把大量現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和操作級(jí)設(shè)備相連的工業(yè)通訊系統(tǒng)。其一般定義為:一種用于智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的開放式,數(shù)字化,雙向串行,多節(jié)點(diǎn)的通信總線。
現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)是20世紀(jì)80年代末、90年代初國(guó)際上發(fā)展形成的,用于過(guò)程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),溝通了生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò),而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項(xiàng)以智能傳感、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通訊等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù),已經(jīng)受到世界范圍的關(guān)注,成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn),并將導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備的深刻變革。國(guó)際上許多實(shí)力、有影響的公司都先后在不同程度上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)?,F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的工作環(huán)境處于過(guò)程設(shè)備的底層,作為工廠設(shè)備級(jí)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò),要求具有協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、安全性好、成本低的特點(diǎn) :具有一定的時(shí)間確定性和較高的實(shí)時(shí)性要求,還具有網(wǎng)絡(luò)負(fù)載穩(wěn)定,多數(shù)為短幀傳送、信息交換頻繁等特點(diǎn)。
二、現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用
1、自動(dòng)化控制
自動(dòng)化控制是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一部分,現(xiàn)場(chǎng)總線可以廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,它將各種傳感器,執(zhí)行器和控制器等設(shè)備連接在一起,使得設(shè)備之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制命令的傳輸。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)總線還可以提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性和擴(kuò)展性,使系統(tǒng)具有更好的實(shí)時(shí)性和響應(yīng)速度。例如,在自動(dòng)化生產(chǎn)線上,現(xiàn)場(chǎng)總線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加工工藝的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,及時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況,從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量
2、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,它負(fù)責(zé)連接各種生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng),在工業(yè)控制領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)場(chǎng)總線是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信的一種關(guān)鍵技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互聯(lián)互通,使得生產(chǎn)過(guò)程中的各種設(shè)備可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和命令控制。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)總線還可以提高工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、帶寬和實(shí)時(shí)性,為網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸提供了更好的保障。
3、電力系統(tǒng)
電力系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分,它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性有著重要的影響。現(xiàn)場(chǎng)總線可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制中,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷。例如,在變電站的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接絕緣監(jiān)測(cè)儀溫度監(jiān)測(cè)儀、壓力監(jiān)測(cè)儀等設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷和控制操作。
三、各種現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用范圍
對(duì)應(yīng)不同的系統(tǒng)層次,現(xiàn)場(chǎng)總線有著不同的應(yīng)用范圍??v坐標(biāo)由下往上表示設(shè)備由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,即由簡(jiǎn)單傳感器、復(fù)雜傳感器、小型PLC或工業(yè)控制機(jī)到工作站、中型PLC再到大型PLC、分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)監(jiān)控機(jī)等,數(shù)據(jù)通信量由小到大,設(shè)備功能也由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。橫坐標(biāo)表示通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?,從左到右,依次為二進(jìn)制的位傳輸、8位及8位以上的字傳輸、128位及以上齣幀傳輸以及更大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)奈募鬏敗?
ASI、Sensorloop。Se卹lex等總線適用于由各種開關(guān)量傳感器和操作器組織的底層控制系統(tǒng),而DeviceNet、PROFIBUS-DP和WorldFIP適用于字傳輸?shù)母鞣N設(shè)備,至于PROFIBUS-PA、Fieldbus Foundation等更多地適用于幀傳輸?shù)膬x表目動(dòng)化墳備。所以對(duì)我們適用的總線在Sensor和Equipment的區(qū)域內(nèi)。
在發(fā)達(dá)國(guó)家,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)并逐步推廣到現(xiàn)在,已經(jīng)被工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。據(jù)說(shuō),2002年歐洲有40%的自動(dòng)化工程項(xiàng)目采用了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),到2005年達(dá)到了65%一70%。在國(guó)內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)總線首先用在外國(guó)公司在華投資的生產(chǎn)線,如幾乎所有外資汽車生產(chǎn)企業(yè)都有使用現(xiàn)場(chǎng)總線的生產(chǎn)線。啤酒罐裝、煙草加工、機(jī)械裝配、產(chǎn)品包裝等生產(chǎn)線也大量使用現(xiàn)場(chǎng)總線。
一些市政工程也開始使用現(xiàn)場(chǎng)總線。在中國(guó),20世紀(jì)90年代中后期引入現(xiàn)場(chǎng)總線,至今在技術(shù)概念上已被廣泛接受,用戶群和使用面迅速增加和擴(kuò)大,許多自動(dòng)化項(xiàng)目把現(xiàn)場(chǎng)總線控制作為選擇方案之一,還有不少本土化的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品出現(xiàn),并迅速得以產(chǎn)業(yè)化。
目前現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用主要集中在冶金、電力、水處理、乳品飲料、煙草、水泥、石化、礦山以及原設(shè)備制造商(Original Equipment Manufacturer,OEM)用戶等各個(gè)行業(yè),同時(shí)還有道路無(wú)人監(jiān)控、樓宇自動(dòng)化、智能家居等新技術(shù)領(lǐng)域。
最后,小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。希望大家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí),你們的每一次閱讀,對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后,祝大家有個(gè)精彩的一天。